普考申論題
114年
[輪機技術] 船舶主機概要
第 ⑴ 題
📖 題組：
二、若一個4 氣缸4 行程循環之汽油引擎的壓縮比r = 15，缸徑(bore)b= 0.36 m，衝程(stroke)s = 0.43 m，試求⑴每汽缸之排氣容積(displacement volume)Vd，單位 m³；⑵每氣缸之餘隙容積（clearance volume）Vc，單位 m³。（20 分）
二、若一個4 氣缸4 行程循環之汽油引擎的壓縮比r = 15，缸徑(bore)b= 0.36 m，衝程(stroke)s = 0.43 m，試求⑴每汽缸之排氣容積(displacement volume)Vd，單位 m³；⑵每氣缸之餘隙容積（clearance volume）Vc，單位 m³。（20 分）
每汽缸之排氣容積(displacement volume)Vd，單位 m³
📝 此題為申論題
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看到計算每汽缸排氣容積（displacement volume），應立即聯想到圓柱體體積的計算原理：由缸徑計算出活塞面積，再乘上衝程長度。直接代入公式 Vd = (π/4) × b² × s，並注意題目給定的長度單位是否皆為公尺(m)即可求解。
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【解題關鍵】每汽缸之排氣容積即為活塞在上死點與下死點間掃過的圓柱體積，公式為 $V_d = \frac{\pi}{4} b^2 s$。 【解答】 計算：
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引擎容積與壓縮比計算
💡 利用幾何參數求排氣量，並透過壓縮比定義推導餘隙容積。
🔗 氣缸容積參數計算步驟
- 1 幾何參數換算 — 將缸徑 (Bore) 與衝程 (Stroke) 統一換算為公尺 (m)
- 2 計算排氣容積 Vd — 應用圓柱體積公式：Vd = (π/4) × b² × s
- 3 引入壓縮比 r — 確立關係式 r = (Vd + Vc) / Vc
- 4 求解餘隙容積 Vc — 代入公式 Vc = Vd / (r - 1) 完成計算
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🔄 延伸學習：延伸：若求「總」排氣量，需再乘以氣缸數 (N)
